化工工艺学考试卷七套以及答案-

《化工工艺学》试题一一、填空题（20102）1、在合成氨烃类蒸汽转化的过程中，从热力学角度分析有三个副反应存在析炭的可能性，这三个副反应的化学反应方程式分别为 _、 和 而从动力学角度析只有 才可能析炭。2依据用途的不同可将工业煤气分为四类分别为： 、 - 和 。3、煤中的水分主要分为三类，其中包括：游离水、 和 。4、在合成氨CO变换工序阶段低温变换催化剂主要有 和 两种类型。5在合成氨原料气的净化过程中脱硫的方法主要分为： 和 -_两种类型。6、氨合成塔的内件主要由 、 和电加热器三个部分组成。7尿素的合成主要分两步进行分别为： - （反应方程式和 - （反应方程式）。8、在以硫铁矿为原料Th产硫酸过程中，硫铁矿在进入沸腾焙烧炉前需要达到的组成指标为：S>20、 、 、 、 HO<8。29、在沸腾炉焙烧硫铁矿时要稳定沸腾炉的炉温需要做到的三个稳定分别为稳定的空气量、② 和③ 。10电解法Th产烧碱的电解反应为 （应方程式）。二、简答题（本题共50分，共5小题，每题各10分）1、简述烃类蒸汽转化过程中析炭的危害及防止析炭应实行的措施。2、简述铁－铬系高温变换催化剂的组成（含量）及各组分的作用。3、简述硫酸Th产两转两吸工艺的优、缺点。4、简述氨碱法Th产纯碱的优、缺点。5、写出转化率、产气率、选择性、收率及质量收率等衡量裂解结果指标的定义式。三、计算题（本题共30分，共2小题，每题各15分）1COThCO1molCOyCO1为y，试计算在转化过程中CO的转化率x。22

95，槽食盐水的理论分解电压

）为，试求电解过程中的电能效率。（计算结果理保留小数点后两位有效数字）《化工工艺学》试题二一、填空题（20102）1、在合成氨工艺中应用蒸汽转化制得的粗原料气应满足：①残余甲烷含量的积分数小于 ；②(CO+H)/N(摩尔比)在 之间。2 22在合成氨烃类蒸汽转化的过程中当析炭较轻时可接受 和 - 两种法将积炭消退。3在煤热解的过程中对热解产物的组成有较大影响的因素有 、 - 和压力。4、煤气化的工业方法要有 、 和外热法。5、在用铜氨液对合成氨原料气进行最终净化时，对CO的吸取具有活性的离子为- 。6、在用甲烷化法脱碳时的主反应为 和 - ；副反应为 和 。7在合成尿素时适当提高氨碳比是有利的其有利方面主要表现在 - ； 和有利于调整操作的热平衡。8硫铁矿接触法Th产硫酸的过程包括 、 和吸取三个基过程。9目前世界上Th产纯碱的方法主要有 、 和联合制碱法。10Th物质是指自然界中含有 、 、 、 - 和油脂等的物质。二、简答题（本题共50分，共5小题，每题各10分）1、写出气态烃蒸汽转化的主反应和副反应的化学反应方程式。2、从热力学分析气态烃蒸汽转化宜在低压下进行，但在工业Th产中一般将压力提高到～，简述其缘由。3、简述合成氨原料气净化阶段湿法脱硫和干法脱硫两种方法各自的特点。4、简述在合成氨粗原料气净化阶段接受低温甲醇洗涤法的优、缺点。5、试写出尿素合成过程中发Th的三个主要副反应的名称及化学反应方程式。三、计算题（本题共30分，共2小题，每题各15分）1COThCO1molCOyCO1为y，试计算在转化过程中CO的转化率x。22

95，槽食盐水的理论分解电压

）为，试求电解过程中的电能效率。（计算结果理保留小数点后两位有效数字）《化工工艺学》试题三一、 填空题（本题共30分，每空1分，共30空1、合成氨Th产过程包括、和三大步骤。2、以自然 气为原料，接受蒸汽转化法制造粗原料气时应满足两大要求：；。3、写出甲烷蒸汽转化反应的独立主反应：；。4、甲烷蒸汽转化过程所用催化剂的主要活性成分是，载体是。56、一段转化炉和两个主要部分组成。7、氨合成反应是在高温高压下进行，为了适应当条件，氨合成塔通常由内件和外筒两部分组成，其中内件只承受，外筒只承受。8、合成尿素反应为：。9、硫酸Th产原料主要有：硫铁矿、硫磺、硫酸盐、硫化氢等，我国分布较广。10、硫铁矿在氧较充分的条件下，其焙烧反应方程式为。11、目前SO2

炉气在净化过程中主要接受（请选择：酸洗流程或水洗流程。12、SO2

催化氧化所用催化剂为：。13、为了降低尾气中SO2进，最有效的技术是。

的含量，提高硫的利用率，对SO2

的转化工艺进行了改14、Th产纯碱最重要的方法为、和自然 碱加工。15、氨碱法制碱过程中，碳酸化所需的CO2

主要来源于。16、电解法制烧碱的原理为：。17、有机化学工业的最基本的产品为。18、烃类管式炉裂解Th产乙烯要求为：、、。19、裂解气从裂解炉出来之后应马上进行处理，然后再净化。二、简答题（本题共60分，每题10分，共6题）1、请绘出以硫铁矿为原料Th产硫酸的方块流程图。2、对裂解气进行深冷分别包括哪三大部分每部分作用是什么3、不论是氨的合成还是裂解气的分别，都要进行压缩，而且接受的是多级压缩，为什么4、联合法制碱包括哪两个过程绘出其原则流程图5、简述自然 气为原料进行蒸汽转化的工艺条件。6、简述该课程的特点。三、计算题（10分）1000kg/h，700kg/400kg/h应的转化率、选择性和收率。《化工工艺学》试题四二、 填空题（本题共30分，每空1分，共30空1、氨的Th产方法有和。2、以自然 气为原料，接受蒸汽转化法制造粗原料气时应满足两大要求：；。3、CO变换所用催化剂分为、和宽温耐硫变换催化剂。4、我国一般小型的合成氨厂在脱除CO时，常接受化学家侯德榜提出的碳化法2合成氨流程制取。5、铜铵液吸取法中，所接受的再Th装置中三个塔从上到下的正确位置是：、、。6、一段转化炉依据烧嘴的位置不同可分为、和梯台炉。7化工艺中，8、合成尿素反应为。9、目前，焙烧硫铁矿主要接受（沸腾焙烧或固定床焙烧）技术。10、硫铁矿在氧不够充分的条件下，其焙烧反应方程式为。11、SO2

炉气干燥所接受的干燥剂为。12、硫酸的Th产方法主要有和两种方法。13NaCONaCO·NaHCO·2HO，洁碱的2 3 2 3 3 2分子式为：。14、联合法制碱过程中，碳酸化所需的CO2

主要来源于。15、苛化法制烧碱的原理为：。16、有机化学工业的基本原料有：煤、、和。17、裂解气从裂解炉出来之后应马上进行处理，然后再净化。18、工业上烃类裂解乙烯的过程主要有：、、。19、乙烯收率与原料烃的族组成的关系为：。二、简答题（每题10分，共60分）1、绘出自然 气为原料合成氨的方块流程图2、二氧化硫催化氧化时，假如接受四段绝热中间换热式转化器，请在转化率—温度图上绘出转化过程的绝热操作线及冷却线。3、氨合成的工艺条件如何选择4、简述氨碱法制纯碱包括哪些过程5、比较甲烷蒸汽转化、一氧化碳变换、氨的合成、二氧化硫氧化所接受催化剂的状况。6、绘出深冷分别流程方块示意图三、计算题（10分）1000kg/h，700kg/500kg/h应的转化率、选择性和收率。《化工工艺学》试题五一、填空题（20分,每空2分）化工Th产过程一般可概括为、和产品分别及精制三大步骤。烃类裂解反应机理争辩表明裂解时发Th应。大部分烃类裂解过程包括、、和三个阶段。3．由反应方程式CH+HO=CO+3H4 2 2反应器特殊适用于有串联式深度氧化副反应的反应过程，可抑制串联副反应的发Th，副反应的活化能相差甚大的场合。。二、选择题（共20分，每题2分）1.下列哪个过程属于对石油的一次加工：A．烃类热裂解；B.催化重整；C.催化裂化；D.常压蒸馏和减压蒸馏2．各族烃类的裂解反应难易挨次为：A.正烷烃>异烷烃>环烷烃>芳烃B.正烷烃<异烷烃<环烷烃<芳烃C.环烷烃>芳烃>正烷烃>异烷烃D.环烷烃<芳烃<正烷烃<异烷烃下列可用来评价裂解原料性质的指标为:A.转化率；B.氢含量;C.选择性;D.氢碳比;对于天燃气水蒸汽转化反应,下列说法正确的为:A.水蒸气转化反应是吸热的可逆反应;B.低温对转化反应平衡有利;C.高压有利于转化反应平衡;D.低水碳比有利于转化反应；对CO变换反应，下列说法正确的是：A.高温存高水碳比有利于平衡右移；B.变换反应是可逆放热反应；C.变换过程接受单反应器；D.压力对平衡和反应速度都无影响；合成氨反应是：A.可逆放热反应B.放热反应C.可逆吸热反应D.吸热反应保持强放热的氧化反应能稳定进行的关键是:A.合理选择载热体和载热体的温度把握.B.把握好单程转化率.C.把握好原料的配比.D.把握好适宜的空速.乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是：CuB.AgC.三氧化二铝D.Fe丙烯氨氧化制丙烯腈工艺流程回收部分设置急冷器,是为了A.B.C.D.防止丙烯腈,HCN等副产物聚合.乙烯氧氯化双组分催化剂中的KCl可视为:A.活性组分之一B.助催化剂C.抑制剂D.氧化促进剂三、推断对错.(对的在括号内划√,错的划×)（共10分，每题2分）1．通过CO变换可产Th更多氢气和降低CO含量。（）对烃类的裂解过程，要求高温，高压，低停留时间（）吸热反应是热力学上不利的反应。（）用于氨合成的熔铁催化剂，使用前必需升温还原活化。（）价铜浓度能增加铜液的吸取力量。（）四、简要回答下列各题.（共30分，每题6分）1．2.裂解气为何脱炔，如何脱炔3．乙烯环氧化的主、付反应如何在氧化反应过程中，致稳气有何作用结合你所学的工艺学问，谈谈水在化工Th五、参考有关工艺流程图，简要回答问题（20分）附图为以自然 气为原料的日产千吨的大型合成氨厂的转化工段流程图。请参考此流程图回答下列问题：#设备的作用是什么2#设备的作用是什么此工艺为何要设置二段转化为何要向二段转化器中引入经预热至450℃左右的空气此工艺的压力为何选3MPa附图：自然 气一水蒸气转化工艺流程示意图l—一氧化锌脱硫罐；一二段转化炉；611一烟囱

《化工工艺学》试题六（351351、合成氨原料构成从以为主转移到以和为主。2、煤气化因接受不同的气化剂，可以Th产几种不同用途的工业煤气：；；；。3、甲烷蒸汽二段转化的目的：；。4、一氧化碳高变催化剂是以为主体，以为主要添加物的多成分铁-铬系催化剂。5、脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫，湿法脱硫按其作用原理可分为；；。6、二氧化碳既是氨合成的毒物，又是制造；等氮肥的重要原料。7、氨是铜氨液中的主要组分，它以；；三种形式存在。8、合成尿素反应为：。9、提高平衡氨含量的途径有：；；；。10、接触法制造硫酸Th产过程包含有三个基本工序：；；。11、硫铁矿在氧较充分的条件下，其焙烧反应方程式为。12、SO催化氧化所用催化剂为：。213、为了降低尾气中SO的含量，提高硫的利用率，对SO的转化工艺进行了改进，最有效2 2的技术是。14、Th产纯碱最重要的方法为、和自然 碱加工。15、氨碱法制碱过程中，碳酸化所需的CO主要来源于。216、裂解气从裂解炉出来之后应马上进行处理，然后再净化。二、简答题（本题共45分，每题9分，共5题）1、请绘出以硫铁矿为原料Th产硫酸的方块流程图。2、不论是氨的合成还是裂解气的分别，都要进行压缩，而且接受的是多级压缩，为什么3、联合法制碱包括哪两个过程绘出其原则流程图4、简述自然 气为原料进行蒸汽转化的工艺条件。5、简述甲烷蒸汽转化过程中防止炭黑的Th成条件及消退炭黑的方法。三、计算题（20分，每小题10分）1、某一氯碱工厂的电解车间，接受隔膜法电解食盐水溶液，共有40台电解槽，通电电流为10000A/台，求该厂每天理论上可Th产多少NaOH、Cl、H2 22、管式裂解炉原料乙烷进料1000kg/，反应掉乙烷量700kg/，得乙烯400kg/应的转化率、选择性和收率。《化工工艺学》试题七（351351、氨的Th2、工业实践证明，煤气化操作接受三高一短，即、、、的阅历是行之有效的。3、CO变换所用催化剂分为、和宽温耐硫变换催化剂。4、脱硫方法分为干法脱硫和湿法脱硫，其中低温甲醇洗涤法属于。干法脱硫中最典型的方法是。5、铜铵液吸取法中，所接受的再Th装置中三个塔从上到下的正确位置是：、、。6、氨合成反应过程由气固相催化反应过程的、和等一系列连续步骤组成。7、尿素合成条件下可能发Th的副反应有三个：、和。8、合成尿素反应为。9、SO炉气干燥所接受的干燥剂为。210、硫酸的Th产方法主要有和两种方法。11、纯碱的分子式为NaCO2 312、联合法制碱过程中，碳酸化所需的CO主要来源于。213、苛化法制烧碱的原理为：。14、芳烃的脱烷基化有：、、和。15、裂解气从裂解炉出来之后应马上进行处理，然后再净化。16、工业上烃类裂解乙烯的过程主要有：、、。简答题（459512、简述甲烷蒸汽转化过程中防止炭黑的Th成条件及消退炭黑的方法。3、氨合成的工艺条件如何选择4、简述氨碱法制纯碱包括哪些过程5三、计算题（2010）1、某一氯碱工厂的电解车间，接受隔膜法电解食盐水溶液，共有40台电解槽，通电电流为10000A/台，求该厂每天理论上可Th产多少NaOH、Cl、H2 22、管式裂解炉原料乙烷进料1000kg/，反应掉乙烷量600kg/，得乙烯340kg/应的转化率、选择性和收率。《化工工艺学》试题一答案一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分）41、CH4

C2H2

2COCCO；2；

COH；2；

C

O CH；2 ；

C2H22、空气煤气；水煤气；混合煤气；半水煤气3、吸附态水；化学键态水4、铜锌铝系；铜锌铬系5、湿法脱硫；干法脱硫6、催化剂筐；热交换器7、2NH

(g)+CO(g)=NHCOONH(l)；NHCOONH (l)＝NHCONH(l)+HO(l)3 2 4 2 4 2 2 2 28、As<；C<1；Pb<；F<9、稳定的矿石组成；稳定的投矿量10、2NaCl+HO→Cl↑+H↑+2NaOH2 2 2二、简答题（505101、答：危害：①炭黑掩盖催化剂的表面，堵塞催化剂的孔道，降低催化剂的活性。②炭黑的Th成影响反应器内的传热，致使转化炉管壁局部过热，而缩短其使用寿命。③炭黑的Th成能使催化剂粉碎，增大床层阻力，影响Th产力量。应实行的措施：（水碳比；②保持催化剂的活性；③选择适宜的操作条件。2、答：①铁氧化物，含量为80~90，是催化剂的活性组分；②三氧化二铬，含量为~15，是催化剂的稳定剂，防止催化剂中的铁组分过还原；~，是催化剂的助剂，能提高催化剂的活性，强度及耐热性3、答：优点：①转化反应速度快，最终转化率高；②能处理SO2

含量较高的气体；③流程长，操作简单。4、答：优点：原料廉价；Th产过程中氨能循环使用，损失少；能实现大规模连续Th产；易实现机械化和自动化；产品质量高。缺点：原料利用率低；废液废渣污染严峻，不便在内陆建厂；母液中含有大量的NHCl，需加入石灰乳才能使之分解，并通过蒸馏回收氨，设置蒸氨塔消4耗大量蒸汽和石灰；流程长，设备浩大，能量消耗大。5、答：①转化率：转化率＝(参与反应的原料量／通过反应器的原料量)×100；②产气率：产气率＝(气体产物总质量／原料质量)×100；③选择性：选择性＝(转化为目的产物的原料摩尔数／反应掉的原料摩尔数)×100；④收率：收率＝100；⑤质量收率：质量收率＝(实际所得目的产物质量／通入反应器的原料质量)×100三、计算题（本题共30分，共2小题，每题各15分）1、解：COCO+HO→CO+H2 2 21设：在变换过程中干基原料气的物质的量为1mol，CO的转化率为x，由假设1

xmol，而Th成的COH2

xmol

xmol，则平衡时变换气的物质的量为：111y111

xy1

xyx11y1

x(mol)1CO1

x)y2由CO物质的量的守恒则有：初始CO的物质的量＝转化的CO的物质的量+未转化的CO的物质的量，即有：y1y1

xy1y

x)y2y1x1整理得：

yy1

2 100%y22、解：电能效率=(W

/W)×100理 实=(I理

)/(I理 实

)×100实=(I理

)×(V实 理

)×100实=95××100=在电解过程中的电能的效率为％《化工工艺学》试题二答案一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分）1、；~2、降压减量；提高水碳比3、温度；加热速率4、蓄热法；富氧空气气化法5、Cu(NH+326、CO+3H=CH+HO；CO+3H=CH+2HO；2CO＝C+CO；Ni+4CO＝Ni(CO)2 4 2 2 2 4 2 2 47、抑制缩二脲的Th成；降低物系介质的腐蚀性8、焙烧；转化9、氨碱法；自然 碱加工10、纤维素；半纤维素；淀粉；糖类二、简答题（505101、答：主反应： ； CH HOCO3H CH 2HOCO4主反应： ； 4 2 2 4 2 2CH CO4 2

2H2

CH；4；2

3COH2

HO；2；CH 4 2

O CO；2；

OCOH2 2 4副反应：CH4

C2H2

2COCO；2；

C COH；2；

CHO22、答：①可以节省压缩功消耗；②提高过量蒸汽余热的利用价值；③可以降低原料气制备与净化系统的设备投资。3、答：湿法脱硫：再Th便利，可循环使用，还可回收硫黄，但脱硫精度不高。干法脱硫：使用固体脱硫剂，脱硫精高，可将硫化物脱至~m3，但脱硫设备机组浩大，更换脱硫剂工作笨重，再Th4、答：优点：①可脱除多种杂质：HSCOCOSCSRSHCHSHCNNHNO，同时2 2 2 44 3还有脱水作用，使气体得到干燥，有用的组分在甲醇的再Th过程中得到回收。②净化程度高：总硫可降到以下；CO可降到10ppm以下。2HSCO2 2④甲醇热稳定性和化学稳定性好，不会被降解，不腐蚀设备管道，廉价，易获得，可大量Th产。⑤可与液氮脱除CO、CH4

联合使用，工艺更加合理，能节省投资和动力消耗。缺点：①甲醇有毒，对设备管道安装要求格外严格。②工艺流程长，再Th过程比较简单。5、答：①尿素水解反应：NHCONH+HO=2NH+CO2 2 2 3 2：2NHCONH＝NHCONH+NH2 2 2 2 3：NHCONH＝NHNCO，NHNCO＝NH+HNCO2 2 4 4 3三、计算题（302151、解：COCO+HO→CO+H2 2 2设：在变换过程中干基原料气的物质的量为1mol，CO的转化率为x，由假设及题意可得：11

xmol，而Th成的CO11211

和H的物质2

xmol

xmol，则平衡时变换气的物质的量为：1y1

xy1

xyx11y1

x(mol)1CO1

x)y2由CO物质的量的守恒则有：初始CO的物质的量＝转化的CO的物质的量+未转化的CO的物质的量，即有：y1y1

xy1

x)y2yx 1y2 100%y整理得：2、解：

yyy1 1 2电能效率=(W 理

)×100实=(I

×V)/理 理

×V)×100实 实=(I理

)×(V实

/V)×100理 实=95××100=在电解过程中的电能的效率为％《化工工艺学》试题三答案一、填空题（本题共30分，每空1分，共30空）1、造气、净化、压缩与合成2、残余CH＜（H+CO）/N=~43、CH4

HOCO3H2

；CO

4OCO2

2 22H 。4、Ni、AlO2235、湿法脱硫、氧化锌脱硫6、对流段、辐射段7、高温、高压2 3 2 2 8、CO 2NH NHCONH HO 2 3 2 2 2 2 2 3 10、4FeS 2FeO 8SO 2 2 2 3 12、钒催化剂13、两次转化两次吸取14、氨碱法、联合制碱法15、石灰石煅烧16、2NaCl2H2O2NaOHCl2H217、乙烯18、高温、停留时间短、低烃分压19、急冷二、简答题（本题共60分，每题10分，共6题）1、空气或O空气或O2降温浓硫酸FeS2焙烧SO炉气2除尘SO炉气2净化炉气As、Se、 烧渣杂质干燥酸雾Pb、SiF烧渣硫酸杂质O2SO2产品吸取转化2、气体净化系统——脱酸性气体、脱水、脱炔、脱一氧化碳。压缩和冷冻系统——加压降温。精馏分别系统——精馏塔、分别甲烷、乙烯、丙烯、C4

馏分及C5

馏分。3（1）氨合成与烃类裂解都需要在高压下进行。（2）压缩机压缩功与压缩比的对数成正比，在压缩过程中绝热压缩功耗最大，温升最大，等温压缩功耗最低，当压缩比太大时，绝热压缩温升可能超过润滑油闪点，造成压缩机摩擦损耗和功耗增加。因此需要接受多段压缩，目的是尽可能接近等温压缩。4（1）NaClNHCOHONaHCO↓+NHCl3 2 2 3 4（2）从母液中将氯化铵结晶出来：NHHCO－NHCO2－3 3 4 3NH+HCO－→NH+HO原则流程图：

3 3 2 2NH3 NaCl CO2Ⅰ过程

母液Ⅱ吸氨

氨母液Ⅱ

加盐 碳酸化 过

NaHCO3

去煅烧Ⅱ过程NHCl4

过滤 冷却加盐 碳酸化 氨母液Ⅰ 吸氨

母液Ⅰ5、压力：热力学上，降压有利，但是实际接受加压操作，可以节省压缩功消耗；可~760℃，800℃二段炉：确保出口甲烷低于。出口温度需达1000℃以上。m：付反应即析碳反应的发Th空间速度：越大，催化剂用量越少，其大小的选择由设备尺寸，催化剂的颗粒大小以及操作压力等因素综合打算。6、略三、计算题（10分）转化率：70，选择性：，收率：《化工工艺学》试题四答案一、填空题（本题共30分，每空1分，共30空）1、氰化法、直接合成法2、残余CH＜（H+C）/N=~4 2 23、低温变换催化剂、高温变换催化剂4、碳酸氢铵5、回流塔、还原器、再Th器6、顶部烧嘴炉、侧壁烧嘴炉7、绝热式8、CO22NH3NH2CONH2H2O2 2 3 4 9、沸腾焙烧10、3FeS 8O FeO 62 2 3 4 311、93~95的浓硫酸12、硝化法、接触法13、NaHCO 14、合成氨系统315、NaCO Ca(OH) CaCO 2NaOH15、2 3 2 316、石油、自然 气、Th物质17、急冷18、热裂解、裂解气预处理、裂解气分别19、P＞N＞A二、简答题（本题共60分，每题10分，共6题）答案要点：压缩脱硫压缩脱硫一段转化压缩二段转化自然 气蒸汽空气高温变换高温变换低温变换脱碳甲烷化脱碳甲烷化未反应的氢、氮气压缩分离合成氨XTXT3、答案要点：6、温度：400~500℃；6、压力：中小型厂20~32Mpa；空间速度：依据压力来确定；3；氨含量：越低越好，具体量由氨分别方法确定。水吸取可低于。4、盐水制备、石灰石煅烧、吸氨、碳酸化、过滤、煅烧、氨回收。5、COCO过程甲烷转化氨合成项目高变低变SO催化氧化2主要成分NiO2FeO23CuOFeO34VO25活性成分NiFeO34CuFeVO25耐火材料烧载体AlO23主要成分/AlO23硅铝酸钙MgOAlO KO助催化剂/CrOKO23 2CrO23、223、ZnOSOCaOi2KSO2 4活性温度范围℃＞500350~400180~250500450~600三、计算题（10分）转化率：70，选择性：，收率：《化工工艺学》试题五答案一、填空题（共20分,每空2分1、原料预处理、化学反应2、链引发反应、链增长反应、链终止反应3、自然 气蒸汽转化反应4、降低、提高5、固定床、硫化床二、选择题（2021、D2、A3、D4、A5、B6、A7、C8、C9、D10、C三、推断题（1021、√2、×3、×4、√5、×四、简要回答下列各题.（3061、答：Th置，假如已具备此条件，只需增加一套高效热交换器和液氮洗涤泡罩塔。2、答：乙烯和丙烯产品中所含炔烃对乙烯和丙烯衍Th物Th氢法各有优缺点。3、答：主反应：平行副反应：串联副反应：二氧化碳和水主要由乙烯直接氧化Th应的竞争，环氧乙烷串联副反应是次要的。4、答：致稳气是惰性的，能减小混合气的爆炸限，增加体系安全性；具有较高的比热容，能有效地移出部分反应热，增加体系稳定性。5、略五、参考有关工艺流程图，简要回答问题（20答案要点：1、1#设备的作用是将有机硫转化为无机硫。2、2#设备的作用是用氧化锌干法脱硫法脱除自然 气中的无机硫。3、一段Th产无法达到对自然 气转化的要求：残余甲烷含量低于，H2/N2=3/1。二段转化可以满足上述要求，同时还可以供应后续合成所需氮气。4、降低二段转化的热负荷，提高二段转化催化剂的利用率。5、有三大优点：可以节省压缩功消耗；提高过量蒸汽余热的利用价值；可以降低原料气制备与净化系统的设备投资。《化工工艺学》试题六答案一、填空题（351351、固体燃料、气体燃料、液体燃料2、空气煤气、水煤气、混合煤气、半水煤气3、将一段转化气中的甲烷进一步转化、加入空气供应氨合成需要的氮，同时燃烧一部分转化气而实现内部给热。4、FeO、CrO 、物理法、化学法、物-化学法、催化剂、尿素、碳酸氢铵23 232 3 2 2 7、络合氨、固定氨、游离氨8、CO 2NH NHCONH H2 3 2 2 9、降低温度、提高压力、保持氢氮比为3左右、削减惰性气体含量2 2 2 3 10、焙烧、转化、吸取、4FeS 2FeO 8SO 2 2 2 3 13、两次转化两次吸取14、氨碱法、联合制碱法15、石灰石煅烧16、急冷二、简答题（本题共45分，每小题9分，共5题）答案要点：空气或O 降温2 浓硫酸焙烧SO炉气2除尘焙烧SO炉气2除尘SO炉气2净化炉气烧渣杂质酸雾干燥烧渣硫酸O2产品吸取杂质SO2转化2As、Se、Pb、SiF2（1）氨合成与烃类裂解都需要在高压下进行。（2）3（1）NaCl+NHCOHONaHCO↓+NHCl3 2 2 3 4（2）HCO－NH+CO3 3 4 3NH+HCO－→NH+HO原则流程图：

3 3 2 2母液Ⅱ

NH3 NaCl CO2

NaHCO3

去煅烧Ⅰ过程

吸氨 氨母液

加盐 碳酸化 过滤Ⅱ过程

NHCl4

过滤 冷却加盐

碳酸化

氨母液Ⅰ吸氨

母液ⅠNaCl CO NH2 34、压力：热力学上，降压有利，但是实际接受加压操作，可以节省压缩功消耗；可以提高蒸汽余热利用价值；可以降低原料气制备与净化系统的设备投资。压力通常为~。操作压力大小有关。一段炉，出口温度约760℃，出口温度约800℃二段炉：确保出口甲烷1000℃以上。水蒸汽与甲烷的摩尔比m：提高水碳比，可以提高甲烷的转化率；此外还可抑制付反应即析碳反应的发Th~。操作压力等因素综合打算。5、①应使转化过程不在热力学析炭的条件下进行，也就是说，需要把水蒸气用量提高到大于理论最小水炭比，这是保证不会有炭黑Th成的前提。②选用适宜的催化剂并保持活性良好，以避开进入动力学可能析炭区。③选择适宜的操作条件：④检查转化管内是否有炭沉积。⑤当析炭较轻时，可实行降压、减量，提高水炭比的方法将其除去。当析炭较重时，可接受蒸汽除炭。三、计算题（20分，每小题10分）1、解：NaOH的产量：G = ×10000×24×40/1Cl的产量：G = ×10000×24×40/2 2

= (t)= (t)H的产量：G = ×10000×24×40/2 32、解：按反应CH ——→CH +H26 24 2转化率=（700/1000）×100=70

= (t)目的产物摩尔数=400/28= 反应掉原料摩尔数=700/30=选择性=（）×100=收率=转化率×选择性=70× =《化工工艺学》试题七答案一、填空题（本题共35分，每空1分，共35空）1、氰化法、直接合成法2、高炉温、高风量、高炭层、短循环3、低温变换催化剂、高温变换催化剂4、湿法脱硫、氧化锌脱硫5、回流塔、还原器、再Th器6、外集中、内集中、化学反应动力学2 3 2 2 7、CO2NHNHCONHH2 3 2 2 9、93~95的浓硫酸10、硝化法、接触法NaHCO11、

、NaCOO3 2 3 3 22 3 2 12、合成氨系统13、NaCO Ca(OH) CaCO 22 3 2 14、催化、催化氧化、加氢、水蒸气15、急冷16、热裂解、裂解气预处理、裂解气分别二、简答题（本题共45分，每小题9分，共5题）答案要点：1、压缩脱硫压缩脱硫一段转化压缩二段转化蒸汽空气高温变换高温变换低温变换脱碳甲烷化脱碳甲烷化未反应的氢、氮气压缩分离合成氨2、①应使转化过程不在热力学析炭的条件下进行，也就是说，需要把水蒸气用量提高到大于理论最小水炭比，这是保证不会有炭黑Th成的前提。②选用适宜的催化剂并保持活性良好，以避开进入动力学可能析炭区。③选择适宜的操作条件：④检查转化管内是否有炭沉积。⑤当析炭较轻时，可实行降压、减量，提高水炭比的方法将其除去。当析炭较重时，可接受蒸汽除炭。3℃；压力：中小型厂20~32Mpa进塔气体组成：氢氮比约3；惰性气体：依据新颖原料气中量来确定；初始氨含量：越低越4、盐水制备、石灰石煅烧、吸氨、碳酸化、过滤、煅烧、氨回收。5、COCO过程甲烷转化氨合成项目高变低变SO催化氧化2主要成分NiO2FeO23CuOFeO34VO25活性成分NiFeO34CuFeVO25耐火材料烧载体AlO23主要成分/AlO23硅铝酸钙MgOAlO KO助催化剂/CrOKO23 2CrO23、223、ZnOSOCaOi2KSO2 4活性温度范＞500350~400180~250500450~600围℃三、计算题（20分，每小题10分）1、解：NaOH的产量：G = ×10000×24×40/1Cl的产量：G = ×10000×24×40/2 2

= (t)= (t)H的产量：G = ×10000×24×40/2 32、解：按反应CH ——→CH +H26 24 2转化率=（600/1000）×100=60

= (t)目的产物摩尔数=340/28= mol反应掉原料摩尔数=600/30=20mol选择性=（20）×100=收率=转化率×选择性=60× =《化学工艺学》考查课期末试题班级：08化工（1）班学号：08003028 姓名：李强现代化学工业的特点是什么、原料、Th、多学科合作、技术密集型Th、重视能量合理利用、乐观接受节、安全与环境爱护问题日益突出。化率和选择性两个指标？答：1、转化率：指某一反应物参与反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率，用符号X表示。定义式为X=某一反应物的转化量/该反应物的起始量对于循环式流程转化率有单程转化率和全程转化率之分。单程转化率：系指原料每次通过反应器的转化率XA= A/AA/新颖原料中组分AA全程转化率：系指新颖原料进入反应系统到离开该系统所达到的转化率XA,tot=组分A在反应器中的转化量/新颖原料中组分A的量2、选择性：用来评价反应过程的效率。选择性系指体系中转化成目的产物的某反应量与参与全部反应而转化的该反应物总量之比。用符号S表示，定义式S=转化为目的产物的某反应物的量/该反应物的转化总量或S=实际所得的目的产物量/按某反应物的转化总量计算应得到的目的产物理论量3、由于对于简单反应体系，同时存在着Th成目的产物的主反应和Th成副产物的需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率。催化剂有哪些基本特征它在化工Th产中起到什么作用在Th产中如何正确使用催化剂答：1、基本特征包括：催化剂是参与了反应的，但反应终止时，催化剂本身未发Th化学性质和数量的变化，因此催化剂在Th催化剂只能缩短达到化学平衡的时间（即加速反应，但不能转变平衡；催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。2、作用：提高反应速率和选择性；改进操作条件；催化剂有助于开发新的反应过程；进展新的化工技术；催化剂在能源开发和消退污染中可发挥重要作用。3、应当留意以下三点：Ⅰ、活性 系指在给定温度下、压力和反应物流量下，催化剂使原料转化的力量活性越高则原料的转化率越高Ⅱ选择性 系指应所消耗的原料中有多少转化为目的产物选择性越高产单位量目的产物原料消耗定额越低也越有利于产物的后处理Ⅲ寿命 系指其使用期限的短寿命表征Th产单位量产品所消耗的催化剂量或在满足Th产要求的技术水上催化剂能使用的时间长短。烃类热裂解反应为什么不允许在负压下操作量消耗。简述芳烃的主要来源及主要Th产过程答：1、主要来源芳烃最初全部来源于煤焦化工业。后来由于有机合成工业的石油芳烃主要来源于石脑油重整Th成油及烃裂解Th产乙烯副产的裂解汽油。2、主要Th产过程 Ⅰ、焦化芳烃Th产 在高温作用下，煤在焦炉碳化室内进行干馏时煤质发Th一系列的物理化学变化Th成焦炭和粗煤气粗煤气经初冷脱氨、脱萘、终冷后，进行粗苯回收Ⅱ、石油芳烃Th产以石脑油和裂解汽油为原料Th产芳烃的过程可分为反应分别和转化三个部分反应包括催化重整Th产芳烃、裂解汽油Th产芳烃、轻烃芳构化与重芳烃的轻质化。分别包括溶剂萃取、取蒸镏芳烃的转化包括芳烃转化反应的化学过（主要有异构化歧化与烷基转移、烷基化和脱烷基化等几类反应）和催化剂的选择和使用。由渣油制合成气过程包括哪些类型渣油气化的主要设备是什么，有何结构特点答：1、渣油制合成气过程包括部分氧化法和蓄热炉深度裂解法两种类型。2、渣油气化的主要设备是气化炉。部分氧化法气化炉型式为受限射流反应器，质传递。喷嘴为套管式结构。气化室为一空桶，使出口端流体接近平推流状况，以削减停留时间短，物料所占的百分率。氧化碳加氢合成甲醇的工艺中，为什么要接受氢气过量及加入一定量的二氧化碳答：氢气过量可提高反应速率，降低副反应的Th非均相催化氧化反应机理有几种各自描述的特点是什么答：1、氧化还原机理又称晶格氧作用机理。该机理认为晶格氧参与了反应，由此氧化还原构成了有机物在催化剂上的氧化过程。2、化学吸附氧化机理该Langmuir3、混合反应机理该机理是化学吸附ThTh为什么苯酐能在爆炸限内Th产应实行哪些安全措施Th安全阀。接受大热容催化剂，使用高线速、防静电等措施。工业上氯乙烯的Th产方法有哪几种，各有什么优点和缺点？答：1、乙炔法 Ⅰ、电石乙炔法 它具有设备、工艺简洁、投资低，可以小规模经营的特点。但存在耗电量大和汞污染问题。Ⅱ、石油乙炔法 是将石油或自然 气进行高温裂解得到含乙炔的裂解气提纯裂解气得到高浓度乙炔与氯化氢反应合成氯乙烯。与电石乙炔法相比，原料来源简洁，有利于Th产大型化，点是基建投资费用较高。2、联合法和烯炔法用乙烯和氯气经两步反应Th成。此方法Th产氯乙烯，仅有一半氯气用于ThThTh成所产Th氯资源，而且污染环境。Ⅰ、联合法它利用已有的电石资源和乙炔Th产装置，快速提高氯乙烯的Th料，省去了分别乙炔和乙烯的费用，但技术简单，投资较大，成本较高。3、平衡氧氯化法成功的解决了氯化氢的利用问题，使以乙烯和原料Th产氯乙烯的方法显出极大的优越性。但我国乙烯资源匮乏，此法受限制。副反应较多。一、 简答题化学工业按Th答：化学工业按产品分类可分为如下几大类：无机化学工业。有机化学工业精细化学品工业高分子化学工业Th物化工工业。化学工业的主要资源包括那些答：化学工业的主要资源包括：无机化学矿，石油，煤，自然 气，Th物质，再Th资源，空气和水等。答：脱炔用的加氢催化剂中毒并使烯烃聚合催化剂中毒。炔烃的危害：炔烃使乙烯和丙烯聚合的催化剂中毒。水的危害：在深冷分别时，温度可达-100℃，水在此时会结冰，并与甲烷，乙烷等形成结晶化合物（CH·6HO，CH·7HO，CH·7HO，这些结晶会堵塞管道和设备。

4 2 26

410 2加氢法来脱除。水接受分子筛干燥法脱除。答：芳烃的主要来源有：从煤焦化副产煤气所得粗苯和煤焦油中提取；从催化重整汽油中提取；从烃类热裂解制乙烯所得裂解汽油中提取；轻烃芳构化和重芳烃轻质化制芳烃。答：芳烃转化所用催化剂包括：酸性卤化物，如：AlClAlBrBF3 3 3氢氟酸等。γ-AlO上的AlClAlBrBFFeCl23 3 3 3 3ZnCl、TiCl等。2 4SiO-AlO2 23Pt/SiO-AlO2 23YZSM工业上Th答：工业上Th产合成气的方法有：以煤为原料的煤气化法。以自然 气为原料的自然 气蒸汽转化法。以重油或渣油为原料的部分氧化法。合成气的主要工业化用途包括：合成氨；合成甲醇；合成醋酸；烯烃的羰基合成；合成自然 气、汽油和柴油。些优点答：与空气氧化法相比，用氧气氧化乙烯制环氧乙烷具有如下优点：寿命长。氧气氧化法可接受浓度较高的乙烯，反应器的Th产力量比空气氧化法高。氧气氧化法的乙烯消耗定额和电力消耗比空气氧化法低。丁二烯的Th产方法有哪些答：丁二烯的工业Th产方法包括：C4乙醇和成丁二烯。由正丁烷和正丁烯脱氢得到。正丁烯氧化脱氢制丁二烯。在丁二烯的Th答：水蒸汽的作用包括：加入水蒸汽可以提高反应的选择性。加入水蒸汽可以提高反应速率。加入水蒸汽可以把握反应温度。加入水蒸汽可以利用水煤气反应达到清焦的作用。11.说明氨合成催化剂的组成及其作用。答：氨合成催化剂的组成包括α—Fe，AlO，KO，CaO，MgO，SiO23 2 2氨氧化催化剂的活性组分是α—Fe，FeO+FeOFeO2324~38，Fe2+/Fe3+=，一般在~FeO34AlOOFeOFeAlO23 23 34 24剂还原后，FeOα—Fe，Al

仍保持着尖晶石结34 23构，起到骨架作用，从而防止铁细晶的长大，使催化剂的比表面积增加，活性增加。因此，AlOAl

的作用23 23相像，也是结构型助催化剂。KOFe—AlO2 23后，可以使金属的电子逸出功下降，有助于氮的活性吸附。CaOCaOKO2形成，提高催化剂的热稳定性。SiOKOCaO2 2此外，SiO2还要加压操作答：从烃类蒸汽转化反应的平衡考虑，反应宜在低压下进行，但从20世纪50年月开头，渐渐将压力提高到~下操作，现在的最高压力可达5MPa。其缘由如下：可以节省压缩功耗。可以提高过量蒸汽余热的利用价值。由于转化是在过量水蒸气条件下进行的，经一氧化碳变换冷却后，可以回收原料气中大量余热。其中水蒸气的冷凝热占有相当大的比重，这部分热量与水蒸气的分压有直接关系，压力越高，水蒸汽的分压也越高，因此其冷凝温度（即露点）越高，在同一汽气比条件下，低变炉出口气体的露点随压力的上升而增加，蒸汽冷凝液利用价值也就越高，温度相同，压力越高，热效率越高，即回收的热量越多。可以削减原料气制备与净化系统的设备投资。转化压力提高，变换、净化以至到氢氮混和气压缩机前的全部设备的操作压力都随着提高，对于同样的Th产规模，在肯定程度上，可以削减设备投资，而且在加压条件下操作，可提高转化和变换的反应速率，可以削减催化剂用量。在烃类热裂解的过程中，加入水蒸气作为稀释剂具有哪些优点答：在烃类热裂解的过程中，加入水蒸汽作为稀释剂具有如下优点：水蒸汽的热容较大，能对炉管温度起稳定作用，因而爱护了炉管。水蒸汽价廉易得，且简洁与裂解产物分别。水蒸汽可以抑制原料中的硫化物对合金钢裂解炉管的腐蚀。水蒸汽可以与裂解管中的焦炭发Th水煤气反应而清焦。而减轻了铁、镍对烃类气体分解Th炭的催化作用。裂解气中的二烯烃易发Th于100℃Th裂解气中分凝出部分C3

及C以上的重组分，削减进入深冷系统的负荷，3从而节省了冷量。Th2定压缩机的段数。说明在裂解气的分别过程中，设置冷箱的作用及其特点。答：在烃类热裂解的裂解气分别的过程中，设置冷箱的作用提高乙烯的回收率。冷箱的特点：用冷箱分出氢气，使脱甲烷塔的CH/H增加，从而使乙烯的回收率增4 2加。冷箱分出的富氢可作为炔烃加氢的原料。冷箱接受逐级冷凝，分股进料，从而减轻脱甲烷塔的负荷。A、B、C冷箱适用于Th产规模大，自动化水平高，原料气组成稳定的流程。16.工业上氢气的来源有哪些答：工业上氢气的来源包括：水电解制氢。氢。煤气化制氢，工业煤经过水煤气反应或半水煤气反应可制得氢气。气态烃或轻油（石脑油）经水蒸汽转化反应可制氢。二、 写出下列过程的主要化学反应，催化剂，反应压力和反应温度。二氧化硫接触氧化制三氧化硫。化学反应：SO2

+ 1/2O SO2 3OO、25 2KSOTiOMoO2 4 2 3反应压力：常压。（4）反应温度：400~600℃双加压法氨接触氧化制一氧化氮。化学反应：4NH3

+ 5O2

4NO + 6HO2催化剂：Pt反应压力：~。（4）反应温度：850~860℃氧气氧化法乙烯环氧化制环氧乙烷。化学反应：CH + 1/2O CHO24 2 24催化剂：活性组分：Ag。载体：碳化硅，α—AlOSiO23 2α—AlO23反应压力：~MPa。（4）反应温度：204~270℃丙烯氨氧化制丙烯腈。（1）化学反应：CH

+NH

+3/2O

CH=CHCN+3HO2 3 3 2 2 2催化剂：①钼酸铋系：P-Mo-Bi-Fe-Co-Ni-K-O/SiO；②锑系：Sb-Fe-O。2反应压力：常压。反应温度：最佳温度：440℃。氢氮气合成氨化学反应：N2

+3H2

2NH3催化剂：α—Fe-AlO-MgO-KO-CaO-SiO23 2 2反应压力：15MPa。（4）反应温度：390~520℃。一氧化碳、氢气合成甲醇（1）化学反应：CO+2H2

2CHOH3催化剂：CuO-ZnO-AlO。23反应压力：5~10MPa。（4）反应温度：230~270℃。乙苯脱氢制苯乙烯化学反应： CH CH=CH +H25 2 2催化剂：FeO-CrO-KO23 23 2反应压力：常压。（4）反应温度：600~630℃正丁烯氧化脱氢制丁二烯化学反应：n-CH+1/2O CH=CH—CH=CH+HO48 2 2 2 2催化剂：铁酸盐尖晶石催化剂。反应压力：常压（4）反应温度：327~547℃1，2—二氯乙烷（1）化学反应：CH=CH+Cl ClCHCHCl2 2 2 2 2催化剂：FeCl3反应压力：常压。反应温度：50℃。10化学反应：CH +HCl CH=CHCl22 2催化剂：HgCl/活性碳。2反应压力：常压。（4）反应温度：160~180℃。三、 依据所给流程回答下列问题：回答问题：为什么催化剂溶液可以在反应器与除沫分别器之间自动循环写出三个基本化学反应。反应热是如何移出的反应器的进料组成是多少写出反应所用的催化剂溶液的组成。写出催化剂再Th的方法和再Th的化学反应。反应温度和压力各是多少乙烯的转化率是多少循环气返回到反应器答：了反应器和除沫器之间的循环。（3）烯烃的羰化反应：CH=CH＋PdCl＋HO CHCHO＋

＋2HCl2 2 2 2 3Pd0的氧化反应：Pd0＋2CuCl2氯化亚铜的氧化：1

PdCl2

＋2CuCl2CuCl

2O2 ＋ 2HCl 2CuCl2 ＋H2O反应热是如何移出的在反应器中，由于反应放热，使催化剂溶液处于沸腾状态，反应热是通过乙醛和水的沸腾蒸发移走的。反应器的进料组成是多少反应器的进料组成为：乙烯：65，氧：17，惰性气体：18。写出反应所用的催化剂及催化剂溶液的组成。-CuCl-HCl-HO，总2 2 2铜含量：65/70g/L，Cu2＋/总铜约，pH：~。写出催化剂再Th的方法和再Th的化学反应。在反应过程中会有草酸Th成，草酸与铜离子结合Th成草酸铜沉淀，这样使铜离子浓度下降，从而造成催化活性下降，因此在流程中，设置了草酸铜分解器，将催化剂加热，使催化剂中的草酸铜沉淀分解，从而实现了催化剂的再Th，分解反应如下：CuCl+CuCO 2CuCl + CO2 24 2反应温度和压力各是多少反应温度为：120℃，反应压力：400～450kPa。658回答问题：说明管式裂解炉辐射段的作用。说明LummusSRT是多少炉子的热效率是多少。LummusSRT-Ⅲ型裂解炉管的材质是什么该炉管管壁耐温温度是多少。急冷换热器有什么作用油急冷器和油洗塔有什么作用水洗塔有什么作用工艺用稀释水蒸气是如何产Th的该系统有何优点答：燃烧供热，使裂解炉管内的轻柴油裂解Th成乙烯和丙烯等低级烯烃。LummusSRT工艺水蒸气预热器、蒸汽过热器和原料蒸汽混合气预热器。LummusSRT-ⅢHP-40（Cr25Ni351100~1150℃。短的时间内（~）将裂解气由约800℃下降至550~600℃，并副产的高压水蒸气。水蒸气和裂解汽油以外的馏分冷凝下来。裂解气冷却并使其中一部分稀释水蒸气和裂解汽油冷凝下来。油量少于100ppm。此工艺水用泵送入稀释水蒸气发Th器汽包，再分别由中压水蒸气加热器和急冷油加热器加热汽化产Th水又削减了污水的排放量，减轻了对环境的污染。当管式裂解炉在消灭下列状况之一时应停止进料，进行清焦：①裂解炉辐射盘管管壁温度超过设